CN117225142B - 带冷却功能的低温吸附塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带冷却功能的低温吸附塔和低温烟气吸附系统，低温吸附塔包括塔筒、吸附模块和换热模块，吸附模块位于换热模块的下方，在吸附模块中，低温烟气与吸附剂接触吸附，在换热模块，低温净烟气与进入塔筒中的吸附剂换热以冷却吸附剂。本发明提供的低温吸附塔利用低温净烟气的冷量对进入塔筒的吸附剂进行冷却，降低与低温烟气接触时吸附剂的温度，接触温度的降低有利于提高吸附塔的吸附效率。由于吸附剂在进入吸附塔之后可以与低温净烟气换热而冷却，还降低了再生塔冷却段的冷却负荷，进而降低了再生塔的结构复杂性和再生成本。

Description

带冷却功能的低温吸附塔

技术领域

本发明涉及烟气吸附技术领域，尤其是涉及一种带冷却功能的低温吸附塔。

背景技术

燃煤烟气产生大量的污染物是危害大气环境和人类健康的重要因素之一。为了保护环境和人体健康，相关技术中常采用烟气吸附塔将烟气中的污染物脱除，传统上的烟气吸附通常为高温吸附，即锅炉排出的烟气通过冷却塔冷却到大体200℃，然后进入烟气吸附塔进行高温吸附净化，但是高温烟气吸附存在吸附剂消耗大，吸附效果差，吸附后的净烟气中氮氧化物含量高，无法实现近零排放的问题。

为了克服高温吸附的问题，相关技术提出了烟气低温吸附技术，即将烟气冷却为例如室温以下的低温烟气，再通过吸附将烟气中的污染物组分从中脱除。低温吸附中，吸附剂的吸附能力在低温环境下成倍数提升，与常规的高温烟气吸附相比极大提升了吸附净化率，可以实现烟气的近零排放。但是，低温烟气吸附过程中，烟气的吸附效果对吸附温度具有较高的敏感度，因此在实际工程应用中，提供理想的低温吸附环境对保证烟气的吸附效果具有重要意义。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

相关技术中的低温烟气吸附系统采用吸附塔对烟气吸附净化，再生塔对吸附剂进行加热再生，加热再生后的吸附剂被送回吸附塔继续吸附，但是加热再生后的吸附剂温度较高，高温吸附剂送入吸附塔中与低温烟气接触，极大的影响吸附塔中的低温吸附效率和吸附效果。为了降低再生后吸附剂的温度，相关技术中提出了具有冷却段的再生塔，即将加热再生的吸附剂送入冷却段进行冷却后输出，但是经过冷却段冷却后的吸附剂的温度与低温烟气（室温以下）的温度相比仍然较高（约80℃-100℃），对低温吸附的影响不可忽视。此外由于再生塔的冷却段需要消耗冷量，导致再生成本较高，影响低温烟气吸附技术的进一步发展。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种带冷却功能的低温吸附塔，利用净烟气中的冷量对吸附剂进行冷却。

本发明的带冷却功能的低温吸附塔包括：塔筒，所述塔筒设有吸附剂入口、吸附剂出口、烟气进口和烟气出口，所述烟气进口用于向塔筒内输入温度在室温以下低温烟气；吸附模块和换热模块，所述吸附模块位于所述塔筒内，在所述吸附模块中，所述低温烟气与吸附剂接触吸附，所述吸附模块的出气端与所述换热模块的进气端连通，在所述换热模块，带有冷量的净烟气与吸附剂间接换热以冷却吸附剂，冷却后的吸附剂进入所述吸附模块吸附。

本发明提供的低温吸附塔，塔筒内设有吸附模块和换热模块，利用低温净烟气的冷量对进入吸附模块之前的吸附剂进行冷却，降低吸附时吸附剂的温度，提高吸附效率。由于吸附剂在进入吸附模块之前可以与低温净烟气换热而冷却，还降低了再生塔冷却段的冷却负荷，进而降低了再生塔冷却段的结构复杂性、耗能以及再生成本。

可选地，所述换热模块位于所述塔筒内，且所述吸附模块位于所述换热模块的下方。吸附后的低温净烟气向上进入换热模块，吸附剂向下从底部的吸附剂出口流出。换热后净烟气从烟气出口排出，低温吸附剂向下进入吸附模块与低温烟气接触吸附。

可选地，所述换热模块具有冷侧流道和热侧流道，所述冷侧流道与所述烟气出口连通，所述热侧流道与所述吸附剂入口连通，带有冷量的净烟气在所述冷侧流道中向上流动，吸附剂在所述热侧流道中向下流动。吸附模块顶部流出的低温净烟气沿冷侧流道向上流动，并最终从烟气出口排出，从吸附剂入口输入的再生吸附剂沿热侧流道向下流动，在换热器中，吸附剂与烟气换热，吸附剂温度降低，低温吸附剂向下输入吸附模块中。

可选地，所述冷侧流道和所述热侧流道中的至少一者为蛇型流道，有助于提高换热效率，增大换热面积，

可选地，所述换热模块为折叠板式换热器，所述折叠板式换热器包括若干档板和若干换热管，所述换热管竖直设置，若干所述换热管在水平面上间隔设置，所述换热管内为所述热侧流道，若干所述档板在竖直方向上间隔设置，限定出蛇型的冷侧流道。从吸附模块中排出的低温净烟气沿蛇型的冷侧流道向上流动，与换热管中的吸附剂换热，从而降低吸附剂的温度。此外，低温烟气经过吸附模块后会带出部分吸附剂粉末（例如吸附剂为活性炭，低温烟气带出碳粉），低温烟气在蛇型的冷侧流道流动时，吸附剂粉末被档板拦截，有利于减少排出的净烟气中的粉尘量。

可选地，进入所述换热模块的吸附剂的温度为50℃-150℃，经过冷却后的吸附剂温度为0℃-30℃。

可选地，所述塔筒的筒壁内设有保冷剂通道，所述保冷剂通道内流通保冷剂以对所述吸附模块进行保冷，保冷剂温度低于或等于所述低温烟气的温度。避免外界的热量穿过塔筒的筒壁进入塔筒内，影响低温吸附过程，对吸附效率产生影响。

可选地，在所述吸附模块中，吸附剂堆积填充形成逆流式吸附床，低温烟气与吸附剂逆向流动；或者，在所述吸附模块中，吸附剂堆积填充形成错流式吸附床，低温烟气与吸附剂错流。

可选地，低温吸附塔包括烟气分布器，所述烟气分布器设在所述塔筒内并于所述吸附模块的下方，所述烟气分布器包括：多个烟气分布管，所述烟气分布管水平设置，多个所述烟气分布管相互平行并在第一水平方向上间隔设置，所述烟气分布管与所述烟气进口连通，所述烟气分布管的上表面分布有多个烟气分布孔，所述烟气分布孔的孔隙小于吸附剂平均粒径，相邻两个所述烟气分布管之间的间隔用于吸附剂下落。烟气分布器实现了落料与烟气分散的功能，功能集成化，代替了相关技术中分体设置的分布器和在竖直方向上延伸的多个落料管，在竖直方向上的高度显著降低，减少吸附塔内的无效填料区占比，有助于降低吸附塔的塔体高度（最少可降低1米的高度）。或者说在同样的高度下，应用烟气分布器的吸附塔能够填充更多的吸附剂，以获得更优异的吸附效果和吸附效率。

可选地，所述烟气分布管的底部设有漏料口，所述漏料口的最小尺寸大于吸附剂平均粒径，用于使进入所述烟气分布管的吸附剂或吸附剂粉末漏出。漏料口的设置能够使进入烟气分布管的小粒径的吸附剂颗粒或者吸附剂粉末及时从漏出，有效避免烟气分布管的堵塞。

附图说明

图1是本发明实施例提供的带冷却功能的低温吸附塔的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的烟气分布器的俯视图。

图3是本发明另一实施例提供的烟气分布器的正视图。

图4是本发明又一实施例提供的烟气分布器的仰视图。

图5是图4中烟气分布管的侧视图。

附图标记：

低温吸附塔100、塔筒110、吸附剂入口111、吸附剂出口112、烟气进口113、烟气出口114、吸附模块120、逆流式吸附床121、换热模块130、冷侧流道131、热侧流道132、档板133、换热管134、进料腔140、落料腔150、烟气分布器200、烟气分布管210、烟气分布孔211、漏料口212。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据图1-图5描述本发明实施例提供的带冷却功能的低温吸附塔100。低温吸附塔100包括塔筒110、吸附模块120和换热模块130，塔筒110的顶部设有吸附剂入口111，底部设有吸附剂出口112，侧壁设有烟气进口113和烟气出口114，烟气进口113位于烟气出口114的下方。吸附剂入口111用于向塔筒110内投放吸附剂，塔筒110中的吸附剂从吸附剂出口112排出。烟气进口113用于向塔筒110内输入温度在室温以下低温烟气，吸附后的净烟气从烟气出口114排出塔筒110。

吸附模块120和换热模块130位于塔筒110内。在吸附模块120中，低温烟气与吸附剂接触吸附，吸附模块120的出气端与换热模块130的进气端连通，吸附后的低温净烟气进入换热模块，吸附剂从吸附剂出口112流出。在换热模块130，带有冷量的低温净烟气与通过吸附剂入口111进入塔筒110的吸附剂换热以冷却吸附剂，使吸附剂的温度降低，成为低温吸附剂，换热后净烟气从烟气出口114排出，冷却后的低温吸附剂进入吸附模块120与低温烟气接触吸附。

本发明实施例提供的低温吸附塔的塔筒内设有吸附模块和换热模块。利用低温净烟气的冷量对进入塔筒的吸附剂进行冷却，降低与低温烟气接触时吸附剂的温度，接触温度的降低有利于提高吸附塔的吸附效率。由于吸附剂在进入吸附塔之后可以与低温净烟气换热而冷却，还降低了再生塔冷却段的冷却负荷，进而降低了再生塔的结构复杂性和再生成本。

在一些实施例中，吸附模块120位于换热模块130的下方。吸附后的低温净烟气向上进入换热模块，吸附剂向下从底部的吸附剂出口112流出。换热后净烟气从烟气出口114排出，低温吸附剂向下进入吸附模块120与低温烟气接触吸附。

在一些实施例中，如图1所示，在吸附模块120中，吸附剂堆积填充形成逆流式吸附床121。在逆流式吸附床121中，低温烟气与低温吸附剂逆向流动，低温烟气在逆流式吸附床121的吸附剂间隙中向上流动。

在另一些可替换实施例中，在吸附模块120中，吸附剂与烟气可以通过其他方式流动，例如吸附剂堆积填充形成错流式吸附床，在错流式吸附床中低温烟气与吸附剂错流。低温烟气与吸附剂错流是指，低温烟气垂直穿过错流式吸附床，在穿过错流式吸附床时与其接触吸附，错流式吸附床为移动床，吸附剂在重力的作用下向下流动。

在一些实施例中，换热模块130具有冷侧流道131和热侧流道132，冷侧流道131与烟气出口114连通，热侧流道与吸附剂入口111连通。低温烟气（净烟气）在冷侧流道131中向上流动，吸附剂在热侧流道132中向下流动。吸附模块120顶部流出的低温净烟气沿冷侧流道131向上流动，并最终从烟气出口114排出，从吸附剂入口111输入的再生吸附剂沿热侧流道132向下流动，在换热器中，吸附剂与烟气换热，吸附剂温度降低，低温吸附剂向下输入吸附模块130中。

优选地，为了提高换热效率，增大换热面积，使冷侧流道131和热侧流道132中的至少一者为蛇型流道。

在一些实施例中，吸附模块120的出气端位于其顶端并与换热模块130的冷侧流道131入口在竖直方向上相对，烟气从下至上从吸附模块120直接进入冷却流道131中，无需管道连接。换热模块130的热侧流道132的出料端位于换热模块130的底端并与吸附模块120在竖直方向上相对，吸附剂从上向下直接从换热模块130的出料端落入吸附模块120，无需管道连接，降低了设备复杂程度和建造成本。

可选地，进入换热模块130的吸附剂的温度为50℃-150℃，经过冷却后的吸附剂温度为0℃-30℃。

在一些实施例中，塔筒110的筒壁内设有保冷剂通道，保冷剂通道内流通保冷剂以对吸附模块120进行保冷，避免外界的热量穿过塔筒110的筒壁进入塔筒110内，影响低温吸附过程，对吸附效率产生影响。保冷剂的温度低于或等于低温烟气的温度。

下面根据图1-5详细描述本发明具体实施例中的低温吸附塔100。

如图1所示，本发明提供的带冷却功能的低温吸附塔100包括塔筒110、吸附模块120和换热模块130。塔筒110的顶部设有吸附剂入口111，底部设有吸附剂出口112，侧壁设有烟气进口113和烟气出口114，烟气进口113位于烟气出口114的下方。吸附模块120和换热模块130位于塔筒110内，吸附模块120位于换热模块130的下方。

塔筒110内还限定出进料腔140和落料腔150，吸附剂入口111与进料腔140连通，进料腔140位于换热模块130的上方，用于向换热模块130中分布吸附剂，落料腔150位于吸附模块120的下方，用于承接从吸附模块120落下的吸附剂，吸附剂出口112位于落料腔150的底部并与其连通。吸附剂从吸附剂入口111进入进料腔140，被分配至换热模块130中与烟气完成换热，低温吸附剂进入吸附模块120中吸附，吸附后的吸附剂落入落料腔150并最终从吸附剂出口112排出。

为了使落料腔226中的吸附剂更加顺畅地从吸附剂出口112排除，如图1所示，使落料腔150为倒锥型，吸附剂出口112位于落料腔150的底部。

如图1所示，在吸附模块120中，吸附剂堆积填充形成逆流式吸附床121，低温烟气与吸附剂逆向流动。具体地，在逆流式吸附床121中，从烟气进口113进入塔筒110中的低温烟气向上流动，在换热模块130冷却后的低温吸附剂向下流动，低温烟气和低温吸附剂接触吸附，吸附剂在向下流动过程中逐渐吸附饱和，逆流式吸附床121底部吸附饱和的吸附剂落入落料腔150，从落料腔150底部的吸附剂出口112排出吸附塔。

在本实施例中，换热模块130为折叠板式换热器。如图1所示，折叠板式换热器包括若干档板133和若干换热管134，换热管134竖直设置，若干换热管134在水平面上间隔设置，换热管134内限定出热侧流道132。换热管134的顶端入口与进料腔140连通，进料腔140中的吸附剂分配至多个竖直方向延伸的换热管134中并向下流动，换热管134的底端出口与逆流式吸附床121连通，在换热管134中完成换热冷却后的吸附剂从换热管134的底端出口落入逆流式吸附床121的顶部，作为逆流式吸附床121的补充。档板133水平设置，若干档板133在竖直方向上间隔设置，档板133之间限定出蛇型的冷侧流道131，从吸附模块120中排出的低温净烟气沿蛇型的冷侧流道131向上流动，与换热管134中的吸附剂换热，从而降低吸附剂的温度。

此外，低温烟气经过逆流式吸附床121后会带出部分吸附剂粉末（例如吸附剂为活性炭，低温烟气带出碳粉），低温烟气在蛇型的冷侧流道131流动时，吸附剂粉末被档板133拦截，有利于减少排出的净烟气中的粉尘量。

在一些优选实施例中，低温烟气的温度为零下，例如-80℃～-5℃。

更优选地，低温烟气的温度为-20℃～-5℃。发明人通过研究发现，烟气温度越低，对于吸附净化越有利，但是，烟气温度太低，导致冷却烟气的设备结构复杂，能耗增加，例如，要求冷却设备和吸附塔以及管路设置保温层，密封性要求高，从而导致成本增加，另外，过低的温度条件导致吸附塔内容易出现冷凝水，造成吸附剂粘结堵塞，影响吸附。因此，烟气温度冷却为-20℃～-5℃是有利的。

可选地，从吸附剂入口111投入的吸附剂温度为50摄氏度-80摄氏度。

进一步地，如图1-图5所示，低温吸附塔100还包括烟气分布器200，烟气分布器200设在塔筒110内并于吸附模块120的下方，更具体地位于逆流式吸附床121与落料腔150之间。烟气分布器200与烟气进口113连通，用于使低温烟气均匀地进入逆流式吸附床121中。

具体地，如图2所示，烟气分布器200包括多个烟气分布管210，烟气分布管210水平设置，多个烟气分布管210相互平行并在第一水平方向上间隔设置，烟气分布管210与烟气进口113连通，烟气分布管210的上表面分布有多个烟气分布孔211，烟气分布孔211的孔隙小于吸附剂粒径，用于均匀地向吸附塔200内扩散烟气。

由于烟气分布管210沿第一水平方向间隔设置，相邻两个烟气分布管210之间具有间隔。相邻两个烟气分布管210之间的间隔用于吸附剂的下落，即逆流式吸附床121底部的吸附剂颗粒通过多个烟气分布管210之间的若干间隔下落，以使逆流式吸附床121逐渐向下移动，保证逆流式吸附床121的吸附效率。烟气分布管210上烟气分布孔211的孔隙小于吸附剂的平均粒径，由此可以避免绝大部分吸附剂颗粒通过烟气分布孔211落入烟气分布管210中，造成烟气分布管210堵塞的问题。

烟气分布器210实现了落料与烟气分散的功能，功能集成化，代替了相关技术中分体设置的分布器和在竖直方向上延伸的多个落料管，在竖直方向上的高度显著降低，减少吸附塔内的无效填料区占比，有助于降低吸附塔的塔体高度（最少可降低1米的高度）。或者说在同样的高度下，应用烟气分布器210的吸附塔能够填充更多的吸附剂，以获得更优异的吸附效果和吸附效率。

如上所述，通过限定烟气分布管210上烟气分布孔211的孔隙，能够有效阻止大部分吸附剂颗粒烟气分布管210中，但是由于吸附剂颗粒的粒径存在一定分散性，为了避免小粒径的吸附剂颗粒或者吸附剂粉末通过烟气分布孔211进入烟气分布管210造成堵塞，本发明实施例中，在烟气分布管210的底部设有漏料口212，漏料口212的最小尺寸大于吸附剂的平均粒径，用于使进入烟气分布管210的小粒径的吸附剂颗粒或者吸附剂粉末能够及时从烟气分布管210中漏出，有效避免烟气分布器100的堵塞。其中“漏料口212的最小尺寸”是指漏料口212的最窄处尺寸。例如漏料口212为矩形口，其最小尺寸为其宽度方向所对应的尺寸，又例如漏料口212为圆形口，其在各个方向上尺寸相同，最小尺寸即其直径。

烟气分布器200加工简单，在竖直方向上的高度大大降低，将其应用于吸附塔内所占竖直方向上的空间减小，从而降低了吸附塔内的床层高度。并且，烟气分布管210底部的漏料口212的设置能够使进入烟气分布管210的小粒径的吸附剂颗粒或者吸附剂粉末及时从漏出，有效避免烟气分布管210的堵塞，提高烟气分布器200的实用性和可靠性。

在一些实施例中，烟气分布管210的底部间隔分布有多个漏料口212，也就是说，每个烟气分布管100的底部对应设置多个漏料口212，漏料口212的形状可以为方形或圆形。

作为示例，如图3所示，烟气分布管210为圆形管网格管，其上均匀分布有网格孔。烟气分布管210上半部分的网格孔为烟气分布孔211，烟气分布管210下半部分的网格孔为漏料口212，漏料口212的孔径大于烟气分布孔211的孔径。并且，烟气分布孔211的孔径小于吸附剂颗粒的平均粒径，漏料口212的孔径大于吸附剂颗粒的平均粒径。

如图2和图3所示，吸附床210下移的过程中，由于烟气分布管210的阻拦，大部分吸附剂从相邻烟气分布管210之间的间隔下落。当有少量小粒径的吸附剂颗粒或者吸附剂粉末从烟气分布管210上的烟气分布孔211落入烟气分布管210中，由于重力的作用，随后从烟气分布管210底部孔径较大的漏料口212漏出。

在一些实施例中，如图4所示，烟气分布管210的底部敞开形成长条形的漏料口212，漏料口212的延伸方向与烟气分布管210的延伸方向相同。

作为示例，如图5所示，烟气分布管210为圆形管，烟气分布管210的上半部分分布有网格孔，网格孔为烟气分布孔211。可选地，漏料口212对应的圆心角为10度-30度。漏料口212对应的圆心角也就圆形管底部缺口对应的圆心角的大小。使漏料口212对应的圆心角为10度-30度，可以使落入烟气分布管210的吸附剂颗粒和吸附剂粉末向下顺利地从烟气分布管210卸出。

若漏料口212对应的圆心角较小（小于10度），漏料口212的宽度较窄，落入烟气分布管210的吸附剂颗粒和吸附剂粉末可以会堆积在烟气分布管210的底部而无法顺利排出，若漏料口212对应的圆心角较大（大于30度），漏料口212的宽度较宽，可能会对烟气分布管210的结构强度产生影响。

本实施例提供的低温吸附塔100的塔筒110内设有吸附模块120和换热模块130。利用低温净烟气的冷量对进入塔筒110的吸附剂进行冷却，降低与烟气的接触温度，有利于提高吸附塔的吸附效率。回收并高效利用了低温烟气的冷量，避免了冷量的流失，提高了能量利用率。

本发明还提供了一种低温烟气吸附系统，低温烟气吸附系统包括烟气冷却塔、低温吸附塔100和再生塔，烟气冷却塔用于将烟气冷却至室温以下，烟气冷却塔与低温吸附塔100的烟气进口113连通，再生塔用于吸附剂的再生，低温吸附塔100的吸附剂出口112与再生塔的再生进口连通，再生塔的再生出口与低温吸附塔100的吸附剂入口111连通。

在一些实施例中，再生塔内设加热段和冷却段，冷却段位于加热段的下游，在加热段经过加热再生的吸附剂进入冷却段进行冷却，冷却后的吸附剂从再生塔的再生出口输出，并运送到低温吸附塔100中进行吸附。由于本发明实施例提供的低温吸附塔100具有换热模块130，吸附剂在进入低温吸附塔100之后可以与低温净烟气换热而冷却，因此降低了再生塔冷却段的冷却负荷，进而降低了再生塔的结构复杂性和再生成本。

在另一些实施例中，本发明实施例提供的低温吸附塔100中换热模块130对吸附剂的冷却功能可以完全替代再生塔冷却段功能，即再生塔可以不另外设置冷却段对吸附剂进行冷却，进一步降低了再生塔的再生成本和结构复杂度。

本发明还提出一种基于低温烟气吸附系统的吸附再生工艺。

从再生塔输出的吸附剂的温度通常较高，称为“高温吸附剂”，根据再生塔中冷却段的冷却能力的不同，高温吸附剂的温度一般为50摄氏度-250摄氏度。烟气经过冷却处理后变为“低温烟气”，通过烟气进口113输入吸附塔100中与吸附剂接触吸附，低温烟气的温度在室温以下。

基于本发明实施例提供的低温烟气吸附系统的吸附再生工艺包括：

吸附步骤：温度在室温以下的低温烟气从烟气进口进入吸附塔100，以被吸附塔100内的吸附剂吸附净化为净烟气；和

再生步骤：在再生塔内将吸附饱和的吸附剂加热为高温吸附剂以使吸附剂再生；

其中在吸附塔100中，通过使净烟气与高温吸附剂进行热交换，将高温吸附剂冷却为温度降低的低温吸附剂输送到吸附塔内，从而将进入吸附塔100的低温烟气吸附净化为净烟气，且在吸附剂100塔内吸附饱和后的吸附剂输送至再生塔内进行加热再生。

需要说明的是，此处的“低温吸附剂”中的“低温”为相对“高温吸附剂”中的“高温”而言的，即低温吸附剂的温度低于高温吸附剂的温度。

本发明实施例提供的吸附再生工艺利用低温净烟气的冷量对进入吸附塔的高温吸附剂进行冷却，降低与低温烟气接触时吸附剂的温度，接触温度的降低有利于提高吸附效率。由于吸附剂在进入吸附塔之后可以与低温净烟气换热而冷却，还降低了再生塔的冷却负荷，进而降低了再生塔的结构复杂性和再生成本。

在一些实施例中，从第一进料口111输入吸附塔100的高温吸附剂的温度小于100摄氏度，以保证在换热模块130与低温净烟气接触换热后的低温吸附剂的温度足够低，进一步提高吸附效率。

在一些优选实施例中，在换热模块130与低温净烟气吸附换热后的低温吸附剂的温度小于等于30摄氏度，温度较低的低温吸附剂与低温烟气接触有利于提高吸附效率。

在一些优选实施例中，从烟气进口113进入吸附塔100的低温烟气的温度为零下25摄氏度-零下15摄氏度。进一步优选地，低温烟气的温度为零下20摄氏度。

在一些实施例中，在再生塔中进行的再生工艺包括：

预热步骤，将进入再生塔的吸附剂预热至80摄氏度-110摄氏度；

加热步骤，将预热后的吸附剂加热至250摄氏度-350摄氏度，以使吸附剂脱附再生。

在一些实施例中，在再生塔内对吸附剂进行再生还包括：冷却步骤，利用净烟气将再生后的吸附剂冷却至80摄氏度-250摄氏度，而后将经过冷却后的吸附剂输入吸附塔100中。

在再生工艺中加入冷却步骤，将吸附剂温度预先冷却，能够保证换热后的低温吸附剂的温度足够低，以进一步提高吸附效率。由于吸附剂在进入吸附塔之后可以与低温净烟气换热而冷却，因此冷却步骤中的冷却负荷较低，有助于降低再生塔的结构复杂性和再生成本。

当然在一些实施例中，吸附塔100中的换热模块130的冷却能力能够满足冷却需求，在对吸附剂进行加热再生后可以直接将高温吸附剂输入吸附塔100中。在这些实施例中，吸附塔100中换热模块130的换热功能直接替代了再生塔的冷却步骤，降低了再生塔的结构复杂程度和再生成本。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种带冷却功能的低温吸附塔，其特征在于，包括：

塔筒，所述塔筒设有吸附剂入口、吸附剂出口、烟气进口和烟气出口，所述烟气进口用于向塔筒内输入温度在室温以下低温烟气；

吸附模块和换热模块，所述吸附模块和所述换热模块位于所述塔筒内，在所述吸附模块中，所述低温烟气与吸附剂接触吸附，所述吸附模块的出气端与所述换热模块的进气端连通，在所述换热模块，带有冷量的净烟气与吸附剂间接换热以冷却吸附剂，冷却后的吸附剂进入所述吸附模块吸附；

所述换热模块为折叠板式换热器，所述折叠板式换热器包括若干档板和若干换热管，所述换热管竖直设置，若干所述换热管在水平面上间隔设置，所述换热管内为热侧流道，若干所述档板在竖直方向上间隔设置，限定出蛇型的冷侧流道，所述冷侧流道与所述烟气出口连通，所述热侧流道与所述吸附剂入口连通，带有冷量的净烟气在所述冷侧流道中向上流动，吸附剂在所述热侧流道中向下流动；

所述吸附模块的出气端位于其顶端并与所述冷侧流道入口在竖直方向上相对，烟气从下至上从吸附模块直接进入冷侧流道中，无需管道连接；所述热侧流道的出料端位于换热模块的底端并与所述吸附模块在竖直方向上相对，吸附剂从上向下直接从换热模块的出料端落入吸附模块，无需管道连接。

2.根据权利要求1所述的带冷却功能的低温吸附塔，其特征在于，所述吸附模块位于所述换热模块的下方。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的带冷却功能的低温吸附塔，其特征在于，进入所述换热模块的吸附剂的温度为50℃-150℃，经过冷却后的吸附剂温度为0℃-30℃。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的带冷却功能的低温吸附塔，在所述吸附模块中，吸附剂堆积填充形成逆流式吸附床，低温烟气与吸附剂逆向流动；或者，在所述吸附模块中，吸附剂堆积填充形成错流式吸附床，低温烟气与吸附剂错流。

5.根据权利要求1所述的带冷却功能的低温吸附塔，所述塔筒的筒壁内设有保冷剂通道，所述保冷剂通道内流通保冷剂以对所述吸附模块进行保冷，保冷剂温度低于或等于所述低温烟气的温度。

6.根据权利要求1所述的带冷却功能的低温吸附塔，其特征在于，包括烟气分布器，所述烟气分布器设在所述塔筒内并于所述吸附模块的下方，所述烟气分布器包括：

多个烟气分布管，所述烟气分布管水平设置，多个所述烟气分布管相互平行并在第一水平方向上间隔设置，所述烟气分布管与所述烟气进口连通，所述烟气分布管的上表面分布有多个烟气分布孔，所述烟气分布孔的孔隙小于吸附剂平均粒径，相邻两个所述烟气分布管之间的间隔用于吸附剂下落。

7.根据权利要求6所述的带冷却功能的低温吸附塔，其特征在于，所述烟气分布管的底部设有漏料口，所述漏料口的最小尺寸大于吸附剂平均粒径，用于使进入所述烟气分布管的吸附剂或吸附剂粉末漏出。